Sistemas de Telegestión de Luminarias LED

Transcripción

1 Sistemas de Telegestión de Luminarias LED

2 CONTENIDO 1 INTRODUCCIÓN ALTERNATIVAS DE GESTIÓN REMOTA DE LUMINARIAS LED SISTEMAS DE GESTIÓN REMOTA DE LUMINARIAS LED MÓDULO DE PROGRAMACIÓN HORARIA (MPH) DESCRIPCIÓN Y ARQUITECTURA DE GESTIÓN RFLIGHT. SISTEMA DE TELEGESTIÓN PUNTO A PUNTO POR RADIO DESCRIPCIÓN Y ARQUITECTURA DE GESTIÓN DISPOSITIVOS DEL SISTEMA RFLIGHT Nodo luminaria Centralita cuadro eléctrico SOFTWARE DE GESTIÓN SERVIDOR DE APLICACIÓN RFLIGHT APLICACIÓN RFLIGHT CONFIG APLICACIÓN RFLIGHT ASSIGNER APLICACIÓN RFLIGHT CONTROL INFORMES DISPONIBLES... 18

3 1 INTRODUCCIÓN. Los sistemas de Gestión de Alumbrado Público han ido evolucionando de manera espectacular en los últimos años. Cada vez se da más importancia a la calidad del servicio, y sobre todo a la reducción de costes, tanto a nivel energético como de mantenimiento, y para ello, los sistemas remotos de gestión centralizada o Telegestión han tomado protagonismo en ayuntamientos de tamaño mediano y grande, aunque cada vez es más común su implantación en Ayuntamientos de menos de habitantes. El Reglamento de Eficiencia Energética en instalaciones de alumbrado exterior, aprobado mediante el REAL DECRETO 1890/2008, de 14 de noviembre, establece que: Con la finalidad de ahorrar energía, disminuir el resplandor luminoso nocturno y limitar la luz molesta, a ciertas horas de la noche, deberá reducirse el nivel de iluminación en las instalaciones de alumbrado vial, alumbrado específico, alumbrado ornamental y alumbrado de señales y anuncios luminosos, con potencia instalada superior a 5 kw salvo que, por razones de seguridad, a justificar en el proyecto, no resultara recomendable efectuar variaciones temporales o reducción de los niveles de iluminación. Los aspectos más importantes de un sistema de Telegestión son la versatilidad, funcionalidad y simplicidad de uso, sin olvidar, por supuesto, la robustez en las comunicaciones, aspecto que se puede resolver mediante sistemas de control remoto con diferentes niveles de implantación y tecnologías portadoras. El presente documento pretende ofrecer una visión clara y sencilla de los diferentes niveles de gestión punto a punto de luminarias LED de Hispaled, y la funcionalidad del sistema RFLight, integrado con dichas luminarias, así como de los diferentes dispositivos que forman parte del sistema de gestión remota.

4 2 ALTERNATIVAS DE GESTIÓN REMOTA DE LUMINARIAS LED De cara a satisfacer las exigencias del REE mencionado, e integrarlas en diferentes niveles de gestión remota, HISPALED dispone de 3 niveles de control de sus luminarias, que describen a continuación de manera gráfica: NIVEL 1: PF PROGRAMACIÓN FIJA NIVEL 2: MPH MODULO PROGRAMACION HORARIA REGULACIÓN DE FLUJO MODIFICACIÓN DE PROGRAMACIÓN EN REMOTO AGRUPACIÓN POR CENTROS DE MANDO COMUNICACIÓN PUNTO A PUNTO, ALARMAS INDIVIDUALES INTEGRACIÓN EN APLICACIÓN RFLIGHT WEB NIVEL 3: RFLIGHT NIVEL 1: PF - PROGRAMACIÓN FIJA: Las luminarias vienen de fábrica con una programación fija de regulación de flujo, tanto en horario como en intensidad. Si se desea modificar dicha programación, es necesario operar individualmente sobre cada luminaria, reprogramando el chip que incorpora cada una. NIVEL 2: MPH - MODULO PROGRAMACION HORARIA Hispaled ha diseñado un módulo de control propio, MPH (Módulo de Programación Horaria), que introduce hasta 64 programaciones diferentes, que combinan horarios e intensidades luminosas, en función de las necesidades de cada instalación. Dichas programaciones se pueden modificar de manera remota desde cada uno de los centros de mando a los que pertenece cada luminaria, mediante el envío de impulsos de corriente, que hacen que la luminaria entre en modo programación, y posteriormente, mediante un código de dichos impulsos, se seleccione o modifique una de las 64 programaciones. NIVEL 3: RFLIGHT Se trata del nivel más avanzado y flexible de telegestión punto a punto por tecnología de Radiofrecuencia. Mediante una aplicación WEB de usuario, se puede acceder a cada luminaria geoposicionada sobre un plano del municipio, para modificar individualmente sus propiedades. Las luminarias notifican errores, se pueden agrupar por calles, plazas, etc

5 3 SISTEMAS DE GESTIÓN REMOTA DE LUMINARIAS LED 3.1 MÓDULO DE PROGRAMACIÓN HORARIA (MPH) DESCRIPCIÓN Y ARQUITECTURA DE GESTIÓN DESCRIPCIÓN: El módulo PH Hispaled está pensado para ser utilizado en luminarias en las que se pueda regular su luminosidad mediante señales PWM o 0-10V. Dispone de una memoria interna, que permite almacenar diferentes programaciones, para poder posteriormente seleccionar la más adecuada al lugar donde se vaya a instalar. La alimentación del módulo debe ser entre 12 y 24 VDC. Debe conectarse al terminal etiquetado como PWR_IN. Además se puede obtener la misma salida en el terminal PWR_OUT por si fuera necesario conectar la alimentación a la placa de LEDs desde el módulo PH Hispaled El terminal de salida DIM proporciona una salida PWM de máx 10V o una salida 0-10V. ARQUITECTURA DE GESTIÓN: CENTRO DE MANDO GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 4 GRUPO 3

6 FUNCIONAMIENTO: La utilización del módulo permite especificar diversos niveles de intensidad según la hora del día y la época del año en que nos encontremos. Al no ser posible almacenar ni determinar la fecha actual se calculará a partir de las horas de luz y oscuridad del día. En concreto contará las horas que está encendida la luminaria para determinar la época del año en que se encuentra, y por tanto la hora estimada a la que ha sido encendida la luminaria. A partir de ahí podrá determinar los tiempos necesarios de funcionamiento y aplicar los distintos niveles de luz específicos en cada momento. En condiciones normales, el módulo, al recibir alimentación comenzará a contar horas de funcionamiento, y tras unas comprobaciones de rangos de funcionamiento almacenará en la memoria del módulo la duración de la iluminación del día en curso. Por otro lado, al encenderse leerá las cuatro últimas grabaciones válidas almacenadas calculará la media y ese será el valor que se tome para determinar la hora de encendido aproximada y por tanto los tiempos de funcionamiento en cada nivel de luminosidad. Para considerarse un valor aceptable debe estar próximo a la media de horas de funcionamiento de los cuatro últimas días. Este parámetro es configurable. Los módulos vienen de fábrica sin ningún dato almacenado de horas de funcionamiento en días anteriores. Por lo que se tomará unos valores por defecto y a partir del segundo día se tendrá en cuenta los valores que se vayan almacenando. Se muestra a continuación una configuración real con 16 programaciones*: 1 % W 5 % W 9 % W 13 % W H: H: H: H: : : : : : : : : : : : : : : : : % W 6 % W 10 % W 14 % W H: H: H: H: : : : : : : : : : : : : : : : :

7 3 % W 7 % W 11 % W 15 % W H: H: H: H: : : : : : : : : : : : : : : : : % W 8 % W 12 % W 16 % W H: H: H: H: : : : : : : : : : : : : : : : : El equipo se entrega con la programación número 1 seleccionada. *Se muestra el consumo estimado para una luminaria de 40W EJEMPLO PROGRAMACIÓN 1: CAMBIO DE PROGRAMACIÓN: Para seleccionar otro programa deberemos actuar sobre la alimentación de la luminaria. Bien de forma individual en cada una o directamente en el cuadro eléctrico para programar varias a la vez. Existe un código para entrar en modo programación que consiste en una secuencia de alimentación.

8 3.2 RFLIGHT. SISTEMA DE TELEGESTIÓN PUNTO A PUNTO POR RADIO DESCRIPCIÓN Y ARQUITECTURA DE GESTIÓN El Sistema de Telegestión de Luminarias Punto a Punto de Hispaled (RFLIGHT) es un Software de gestión remota de luminarias centralizado de control y supervisión de luminarias electrónicas LED basado en comunicaciones RF: Sistema inalámbrico de comunicaciones por radiofrecuencia en la banda de 866 MHz, con las siguientes funcionalidades: Permiten distancias de comunicaciones punto a punto muy largas Muy robusto a interferencias y ruidos electromagnéticos Canal independiente de transmisión de datos Banda de transmisiones independiente de las comunicaciones Wifi o Bluetooth (2,4 GHz) Características Generales: 1. Permite configurar un mallado de lámparas independientemente de su instalación en cuadros o líneas eléctricas. 2. Permite integrar en una misma red tanto lámparas de interiores como de exteriores gestionando todos los puntos luminosos de una instalación o municipio. 3. Al crear un canal cerrado de comunicaciones se puede utilizar para generar, además de los comandos de la red de lámparas, una intranet de datos segura. 4. Software de gestión basado en cartografía o en planos muy fácil de configurar y gestionar: tan solo hay que introducir el software en la posición geográfica de la instalación el identificador de la lámpara instalado en ese punto. 5. Permite clasificar cada lámpara en uno o varios grupos de gestión. 6. Insertar puntos de luz nuevos es extremadamente fácil siguiendo el mismo procedimiento de configuración de correspondencia entre una posición en el grafico del software y un identificador. 7. Permite conectar directamente a la red no solo luminarias, sino todo tipo de elementos de supervisión o gestión de la red: a. Contadores b. Conmutadores de conexión generales, de cuadros o locales, c. Sensores fijos y móviles d. Controles de supervisión y gestión de otros equipos eléctricos y electrónicos en general: i. Cuadros de control de semáforos ii. Sistemas de cámaras de vigilancia iii. Etc. 8. Aplicación de servicio instalable en PCs y terminales de uso vía Web accesibles desde cualquier dispositivo con conectividad a Internet. 9. Permite asignar en tiempo real un nivel de iluminación entre 0 y el 100% y conocer el estado de cada una de las lámparas de la instalación.

9 10. Permite programar un modo de funcionamiento de las lámparas por estaciones y eventos especiales (navidades, ferias, semana santa, etc.), según zonas geográficas, aumentando, reduciendo o apagando la iluminación según tramos horarios. 11. Cada modulo de comunicaciones puede usar la alimentación de la lámpara o una batería que le da una autonomía aproximada de 10 años. 12. La aplicación puede generar estadísticas de uso a lo largo del tiempo en días, meses y años en: niveles de brillo, tiempos de uso y consumos eléctricos. Ventajas con respecto a las redes PLC (Power Line Communications): No está supeditada a la red eléctrica, su instalación y la gestión de cuadros. Se conecta directamente a la red los servidores de gestión sin necesidad de pasarelas o de interfaces intermedios como módems GPRS o UMTS. No comparte el medio con la corriente eléctrica, por lo que no se puede ver afectado por picos o caídas de tensión en la red, que pueden dañar o destruir los equipos. Los módulos de comunicaciones RF son más sencillos y pequeños, pudiendo acoplarse a cualquier tipo de lámpara o equipo fijo o portátil. Se pueden conectar lámparas aisladas del cableado eléctrico alimentadas por baterías o por sistemas autónomos con energías renovables. ARQUITECTURA DE GESTIÓN

10 3.3 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA RFLIGHT 3.4 Nodo luminaria Es el dispositivo que se encarga de la gestión de la luminaria y que a su vez forma parte de la red inalámbrica sobre la que se soporta la aplicación. Se compone de un módulo radio WITECH y una placa de la luminaria LED Hispaled. El módulo radio se comunica con la placa de luminaria para realizar la monitorización y control de la misma. Los nodos luminaria son nodos de la red inalámbrica, y como tales son accesibles de forma remota a través de dicha red. Funcionalidad asociada al nodo luminaria Aparte de la capacidad de actuación sobre la propia luminaria, hay funcionalidades asociadas a la configuración, notificación de estado y programación. Así mismo cada luminaria tiene asociados, además de su dirección física y direcciones de grupo, una serie de parámetros descriptivos útiles a nivel global. Todo ello se detalla a continuación Parámetros descriptivos Nombre luminaria. Identificador textual (texto libre máximo 64 caracteres) asociado a la Luminaria. Identificador luminaria. Identificador lógico del nodo luminaria definido para que se utilice en la interfaz de usuario como alternativa a de la dirección física. Posición GPS. Parámetro donde se almacenan las coordenadas GPS (Latitud, Longitud) de la luminaria, como referencia de localización de la misma. Actuación sobre la luminaria (directa o programada) Regulación discreta de la intensidad de luminaria. Puede hacerse de forma directa, utilizando un direccionamiento soportado en la red, o bien mediante programaciones horarias complejas: Luminaria Apagada: o Intensidad luminaria 0% Luminaria Encendida: o Intensidad luminaria del 10% al 100%, en saltos del 10% Estado del Nodo de Luminaria Totalizador de tiempo de actividad de la luminaria. Parámetro donde se registra el tiempo absoluto de actividad de la luminaria, y que puede ser leído o cambiado de forma remota.

11 Sobrecalentamiento placa luminaria. Notificación asociada al evento reportado por la propia placa de luminaria. Se reporta junto con el valor de intensidad de luminaria con el que se ha producido el evento. Error comunicación placa luminaria. Notificación asociada a una situación sostenida de imposibilidad de ejecutar correctamente el protocolo de comunicación con la placa de luminaria Programaciones horarias Hay dos opciones de programación que constituyen: Programación Solar Automática. Se trata de un modo de programación muy potente y a la vez el más simple de gestionar ya que basta con activarlo. Opera de la siguiente forma: o Ajusta automáticamente y de forma dinámica en el transcurso del año solar las horas de comienzo y fin de actividad de la luminaria al horario solar real de la zona de la instalación (la luminaria asociada se enciende todo el año al ponerse el sol y se apaga a la salida del mismo, todo ello de forma automática). o Cada día ajusta progresivamente y de forma automática la intensidad de la luminaria (hasta 8 consignas de intensidad) en el transcurso del intervalo horario de actividad que corresponda, según el ciclo solar. Programación Directa. Hasta 16 programaciones horarias independientes de actuación sobre la luminaria, cada una de ellas definida por: o Días sobre los que la programación es operativa. Estos días pueden establecerse de la forma más versátil posible: Meses o conjuntos de meses completos Días o grupos de días de la semana (L, M, X, J, V, S, D) Agrupaciones de días sueltos del Mes o Hasta 8 ticks temporales definidos por: Instante horario en horas, minutos y segundos Consigna de intensidad de luminaria (del 0% al 100% en saltos del 10%) a aplicar en el intervalo horario que comienza el instante definido.

12 3.5 Centralita cuadro eléctrico Cada cuadro eléctrico con protecciones de un grupo de luminarias podrá tener una central de comunicaciones y control RFLIGHT. Funcionalidad de la Centralita La centralita de cuadro eléctrico RFLIGHT conectada a contactores y protecciones magnetotérmico y diferencial, así como otros accesorios como sensor apertura puerta, sensor incendio etc., podrá ofrecer una monitorización/control completa de la situación operativa del cuadro eléctrico que protege y energiza una o varias líneas de luminarias. Parámetros descriptivos: Nombre Cuadro Eléctrico. Identificador textual (texto libre máximo 64 caracteres) asociado al cuadro eléctrico que gestiona la centralita. Identificador Cuadro Eléctrico. Identificador lógico del cuadro eléctrico definido en este caso con una doble finalidad: Identificador que se utiliza en la interfaz de usuario como alternativa a la dirección física. Establece la asociación lógica de la centralita con los nodos de luminaria a los que sirve (identificador de cuadro asociado). Esta asociación es necesaria, y por tanto debe de estar correctamente asignada en todos los nodos, para que funcione correctamente la programación automática de la centralita. Posición GPS. Parámetro donde se almacenan las coordenadas GPS (Latitud, Longitud) del cuadro eléctrico, como referencia de localización del mismo. Parámetros de Lectura/Notificación Lectura remota de contadores eléctricos de cuadro. Notificación Automática de Corte y Restauración de Suministro Eléctrico en Cuadro Supervisión consumo cuadro eléctrico Gestión de hasta 4 entradas contacto libre para generación notificaciones. Notificación de puerta de cuadro abierta

13 Notificación de Incendio Notificación de Inundación Notificación configurable Programaciones horarias Hay dos opciones de programación que se describen a continuación: Programación Automática. Con el mismo objetivo que en el caso de las luminarias, existe un modo de programación muy potente y a la vez el muy simple de gestionar ya que basta con activarlo. Opera de la siguiente forma: o En primer lugar es necesario indicar la salida de las disponibles en la centralita sobre la que será efectiva la programación automática. o Ajusta automáticamente y de forma dinámica cada día del año las horas a las que se activa (ON) y se desactiva (OFF) la salida definida, en base a las programaciones de los nodos luminaria asociados a dicho cuadro. El objetivo es que la salida de la centralita de cuadro seleccionada se active cuando entre en funcionamiento la primera de las luminarias asociadas a dicho cuadro y no se desactive hasta que finalice la actividad de la última de las luminarias. Programación Directa. Hasta 16 programaciones horarias independientes de actuación sobre las salidas, cada una de ellas definida por: o Salida de las disponibles en la centralita en la que ejecutará la programación en cuestión. o Días sobre los que la programación es operativa. Estos días pueden establecerse de la forma más versátil posible: Meses o conjuntos de meses completos Días o grupos de días de la semana (L, M, X, J, V, S, D) Agrupaciones de días sueltos del Mes o Hasta 8 ticks temporales definidos por: o Instante horario en horas, minutos y segundos o Valor lógico de la salida asociada a aplicar en el instante horario anterior (ON/OFF) Para un correcto uso y entendimiento del modo de operación programado en el caso de las centralitas de cuadro, hay que atender a las mismas consideraciones que ya se hicieron al respecto del uso de este modo en el caso de los nodos luminaria

14 Conexionado Esquema conexión monofásica 1 línea:

15 4 SOFTWARE DE GESTIÓN 4.1 SERVIDOR DE APLICACIÓN RFLIGHT Aparte de los nodos básicos de la red radio ya definidos (nodo luminaria y centralita de cuadro eléctrico) para el completo funcionamiento del sistema RFLight sólo es necesario un tercer elemento, el servidor de aplicación RFLight, al que denominaremos partir de ahora HELVER. Se trata de un servidor empotrado de bajo consumo que forma parte de las dos redes sobre las que se soporta la aplicación RFLight: Por un lado es el nodo central de la red radio autoplanificada que forman las luminarias y las centralitas de cuadro eléctrico. Por otro lado es el nodo servidor de la red privada de control del sistema RFLight, por tanto es donde se alojan: La base de datos asociada al sistema, almacenada en memoria de estado sólido. La aplicación WEB de gestión integral del sistema. La Aplicación de actualización mantenimiento remoto del sistema, fundamental en sistemas de control de área extensa e inteligencia distribuida, como el que nos ocupa.

16 4.2 APLICACIÓN RFLIGHT CONFIG Es una aplicación de test y configuración remota (a nivel radio) de los nodos del sistema RFLight (nodos luminaria y centralitas de cuadro) en un cercano, pensada por tanto para su utilización en laboratorio, fábrica e incluso en instalación. Resumen de funcionalidades: Detección de nodos RFLight remotos en el entorno Interacción total con los nodos: Asignación/lectura de estado de los nodos: fijar consigna de intensidad en nodo luminaria, activar/desactivar salidas, leer contadores, leer notificaciones, etc. Asignación/lectura de parámetros de configuración Asignación/lectura de direcciones y parámetros descriptivos Funcionalidades específicas de test (reset, etc. ) 4.3 APLICACIÓN RFLIGHT ASSIGNER Es una aplicación que tiene dos finalidades básicas: Establecer los parámetros descriptivos y la asociación física y lógica de todos los dispositivos del sistema (nodos de luminaria y de cuadro) a partir únicamente de su dirección MAC radio. Permitir el posicionamiento físico de todos y cada uno de los elementos del sistema RFLight (luminarias, cuadros, centro de control) sobre un mapa satélite (fotográfico/cartográfico) del entorno real de la instalación. El conjunto de información introducida mediante esta herramienta software queda registrado completamente en un archivo de configuración, que se utiliza después para importar dicha información en la propia aplicación de interfaz de usuario, así como para poder proceder a una

17 SISTEMA DE TELEGESTIÓN DE LUMINARIAS LED actualización remota controlada de los datos que deben quedar almacenados en los propios nodos, a través de la red inalámbrica. 4.4 APLICACIÓN RFLIGHT CONTROL Es la aplicación de interfaz de control de usuario propiamente dicha y como tal permite la gestión completa del sistema RFLight. La aplicación se basa en el mapa satélite editado previamente con la aplicación RFLight Assigner, al que se le añaden todos los menús y elementos de control necesarios para la funcionalidad especificada, siempre utilizando el propio mapa como base de navegación sobre la instalación real.

18 Permite por tanto una Interacción completa con todos los elementos del sistema, soportada sobre los modos de direccionamiento que la red inalámbrica provee, de forma que se puede actuar de forma individual, global o por grupos. 4.5 INFORMES DISPONIBLES Se muestran a continuación varios ejemplos de informes disponibles en la aplicación de control.

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23 Soluciones basadas en tecnología led Sede Central España C.T.M. Edificio Avinsa Locales 4,5 y 6. Ctra. Villaverde a Vallecas Km 3, Madrid - España Tel: Fax: Delegación Chile C/ Badajoz 1 00 Of Las Condes. Santiago de Chile Chile Tel: (56-9)